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考虑“三公”调度的两阶段年滚动发电计划优化模型

谢冰;杨小卫;于壮状;罗刚;郭瑞鹏

【摘要】随着我国电力体制改革的不断深化,常用的安全约束经济调度模型不能满

足“三公”调度计算周期的要求,且为克服电量直接交易对“三公”调度的影响,提

出考虑“三公”调度的两阶段年滚动发电计划优化模型.第一阶段建立考虑直接交

易及“三公”调度的滚动机组组合优化模型,在年度剩余周期内优化机组组合及电

量计划;第二阶段建立考虑电厂日负荷率均衡的发电计划优化模型,避免电厂日平均

负荷率的快速变化.某省级电网的实际算例仿真结果验证了所提模型的正确性及方

法的有效性.

【期刊名称】《电力自动化设备》

【年(卷),期】2018(038)012

【总页数】7页(P155-161)

【关键词】“三公”调度;发电计划;机组组合;电量完成率;直接交易

【作者】谢冰;杨小卫;于壮状;罗刚;郭瑞鹏

【作者单位】浙江大学电气工程学院,浙江杭州310027;广西电网公司电力调度控

制中心,广西南宁530023;国家电网公司华北电力调控分中心,北京100053;国网浙

江省电力有限公司绍兴供电公司,浙江绍兴312000;浙江大学电气工程学院,浙江杭

州310027

【正文语种】中文

【中图分类】TM73

0引言

发电计划的优化编制是电网调度运行的基础环节。目前我国各级调度中心大多采用

“三公”调度模式，即公平、公正、公开地安排机组的发电计划[1]。“三公”调

度的关键指标是各电厂年度计划电量完成进度的趋同。相较于各电厂机组的日出力

计划，“三公”调度更关注电厂能否宽松地完成年度计划电量，并且当年度需求预

测与预控电量有偏差时能否平等地分配偏差电量[2]。随着清洁能源的大量接入以

及直接交易电量比例的大幅增加，“三公”调度面临更加艰难的处境，对发电计划

的制定提出了新的要求。

安全约束经济调度通常针对发电机组的日出力计划，使购电成本或发电成本目标函

数最低，环境经济调度还考虑污染物排放量[3]，优化机组日内发电计划，目前已

有较多研究[4-8]。文献[5]提出考虑电量协调的日内发电调度方法，通过建立电量、

电力两级优化模型，实现兼顾日内风电波动的电量进度控制；文献[6-7]基于华北

电网日内调度系统，将日前发电计划结果与长、短周期优化结果关联起来，为日内

实时调度提供支持；文献[8]提出了考虑机组合同电量完成动态均衡的日内安全经

济调度模式。传统的安全约束经济调度发电计划优化模型一般以日为优化计算范围，

无法在长时间范围内考虑“三公”调度的要求。

“三公”调度的日计划编制应在全年时间范围内进行优化，需要站在计划日“瞻前

顾后”，滚动计算年度剩余周期的发电计划。文献[2]以机组年度计划发电量与合

同电量的偏差最小为目标，并依据不同时段发电计划的需求差异，进一步建立了全

周期变时段发电计划优化模型。文献[9]通过时段简化和电力电量解耦，建立了以

电量进度偏差最小为目标的月度安全约束机组组合模型。文献[10]考虑风电接入对

火电“三公”调度的影响，提出了出力计划两阶段优化方法，首先编制风电出力和

火电出力的期望计划，其次在优先风电的前提下，使火电出力与期望计划偏差最小。

上述研究均建立在将年度计划电量向月度目标电量及日前目标电量进行分解的前提

下，保证日内或者月度的电量完成进度相近，从而使年度电量完成情况趋同，无法

在长周期范围内优化资源配置以及发电计划。

在中长期范围内优化机组发电计划及机组组合，能够考虑机组启停机、机组检修、

直接交易等的协调性，可以在更大的时间范围实现资源优化配置。为兼顾节能经济

的要求，在制定整体发电计划的优化决策时需统筹兼顾安全与经济、节能与减排、

效率与公平等诸多因素，建立发电计划的多目标优化模型可实现节能减排与经济性

等多个目标的综合优化[11-13]。

本文提出考虑“三公”调度的两阶段年滚动发电计划优化模型，引入直接交易通过

率、平均负荷率以及机组启停次数等多个优化目标，在满足“三公”调度电量完成

率趋同的要求下，尽可能满足直接交易计划，提高电网运行的经济和节能性，并在

此基础上保持电厂日负荷率的平稳性。

1考虑“三公”调度的两阶段年滚动发电计划优化模型

火电机组发电计划优化时首先需要根据下述因素预测火电机组的总体发电计划：

a.根据历史网供电量预测电量需求；

b.预测清洁能源(水电、核电、风电、光伏发电、气电)等优先上网电量；

c.基于跨区跨省联络线交易合约确定月度交易电量，形成联络线计划。

在年度滚动发电计划的实际应用中，当月或次月的负荷预测、省